适的彩色颗粒具有重要的意义。对于彩色颗粒而言,无机颗粒存在着色彩饱和度不够密度大以及毒性大等缺点。而有机颜料颜色鲜艳,着色力强,与有机溶剂相容性好以及毒性较小,作为电泳颗粒有很大的研究前景。但是,传统有机颜料也存在着耐溶剂性及耐光性差的缺点,并且直接应用于电泳显示极易团聚,影响显示寿命。此前,对有机颜料的改性大多只是简单地吸附接枝表面活性剂改性,改性效果不明显。本章着重研究彩色电泳颗粒聚合物改性的机理及影响因素。图聚合物包覆染料型电泳颗粒微乳液聚合法改性彩色电泳颗粒改性机理微乳液聚合的基本原理微乳液是种分散相尺寸为纳米级的分散体系,它由油水乳化剂和助乳化剂构成,体系具有各向同性在热力学上是稳定的存在透明或半透明胶体两种状态。由于体系的油水比例及微观结构不同,微乳液通常可以分成油包水型,反相微乳液水包油型,正相微乳液以及中间态的双连续相微乳液种类型。采用微乳液聚合的方法在颜料外包覆聚合物如聚苯乙烯改性。改性方法简单,改性后的颗粒用于电泳显示有较高的表面电位。影响改性效果的因素分析单体在助乳化剂的作用下,增加界面的流动性及柔性,从而使微乳液区域增大。改善体系的化学匹配状态。即油溶性单体和水溶性单体。通常对油溶性单体采用油包水型微乳哈尔滨商业大学毕业设计论文液或水包油型微乳液聚合,而对水溶性单体则主要采用油包水型或双连续相型微乳液聚合。引发剂常用的引发剂主要有油溶性如偶氮异丁腈和水溶性如过硫酸钾两种。不论采用何种引发剂,随引发剂的浓度增加,反应速率增大,电泳颗粒粒径减小。但如果引发剂用量过多,则产生分子间聚合,形成暴聚物。乳化剂种类乳化剂分类如表所示表微乳液聚合常用乳化剂分类乳化剂常用材料阴离子型如十烷基苯磺酸钠等阳离子型常见的胺盐型和季铵盐型等非离子型主要的有和系列两性乳化剂天然两性乳化剂的典型代表是磷脂临界胶束浓度,聚集数和单体的增溶作用是不同的。当乳化剂用量等条件是相同的,较小的临界胶束浓度,聚集数越大的乳化剂,成核几率越大,通过粒子的生成数量多,粒径小,聚合速率大,聚合物的平均分子量高。单体的溶解性增加乳化剂成核效率高,有助于提高反应速率和生成平均分子量和高分子聚合物。乳化剂浓度乳化剂浓度越大,初始胶束就越多,开始阶段的粒核数目也就越多,所生成的胶粒数目就越多,从而减小了乳胶粒的平均直径。当形成自由基的速率定时,乳胶粒数目和乳胶颗粒停留时间较长的自由基,自由基链有充分的时间进行链增长,从而获得聚合物乳液,和乳胶粒子数的较大相对分子质量,中心数量较多,所以反应速率越大。般来说,乳化剂浓度的粒径分布宽度,乳化剂浓度高,粒径分布较宽,如果乳化剂接近临界胶束浓度的浓度,粒径分布窄。在反应过程中,乳化剂的浓度可稍大于,且粒径分布较窄。反应温度随着反应温度的增加,而相对分子质量降低,颗粒尺寸减小。这是因为温度越高,自由基产率增加,自由基胶束扩散速率增大,成核速率的增加,更多的乳胶粒子的形成,同时增加反应速率常数。但反应温度上升也使自由基转化为粒子的速度加快,导致链终止速率增加,乳胶粒子和聚合物的平均相对分子质量下降,其中个碰撞和聚结的几率随之增加,稳定性减少,因此,反应温度必须在聚合过程中加以控制,才能得到稳定的颗粒。哈尔滨商业大学毕业设计论文改进研究使用外包覆聚合物对颜料进行改性,颜料本身的色泽会因为聚合物而产生定的改变,所以继续筛选透明性优良的聚合材料是非常重要的。使用微乳液聚合法对有机颜料进行外包覆聚合物改性,所得的颗粒粒径般偏大,就必须进步的改善聚合反应条件,从而使复合颗粒的粒径减小。电泳颗粒聚合物改性的研究进展。和等利用无皂乳液聚合法制备了聚合物纳米复合微球,利用阳离子型引发剂,制备出了带正电荷的聚苯乙烯,之后水解钛醇盐生成的带负电荷的初级颗粒,在聚合物微球表面迅速吸附沉淀,再经高温煅烧来去除聚合物核,然后形成作为白色电泳颗粒的空心微球,同时制备了带正电荷的微球用哈尔滨商业大学毕业设计论文和甲基丙烯酰基乙基甲基氯化铵的无皂乳液聚合。在最后将两种颗粒的响应时间和电泳性能进行了对比。等利用乳液聚合法,制备出了用聚苯乙烯包裹的电泳颗粒,单体是苯乙烯用硫酸钾,作引发剂,乳化剂用月桂基硫酸钠,交联剂是聚乙醇甲基丙烯酸酯,得到结论包覆层比较厚实,电泳颗粒被包裹后呈球形。等对此进行了深入的研究,发现在微乳液聚合体系中,聚合前体系内不存在大的单体液滴,所有的单体都分布在胶束中,个而聚合后体系的聚合物颗粒半径为,浓度为个,与常规乳液不同的是微乳液体系内乳化剂的含量常比乳液聚合体系高很多,在聚合的整个过程中体系内都存在大量的胶束直至聚合结束时,体系仍含有的空胶束个,只有少量的约的乳化剂分布在聚合物的界面,其余的则以胶束形式存在因此在很高的转化率下仍然会产生新的聚合物颗粒,即表现出连续成核的特征只有当所有的单体都被聚合物颗粒吸附时,成核过程才结束这与常规乳液聚合的反应初期成核且颗粒尺寸随反应不断增长的规律正好相反等研究了正戊醇苯乙烯水正相微乳液体系聚合的行为结果表明,聚合过程中不存在恒速期,且成核过程直延续到较高转化率下才结束聚合初期,水相自由基先引发水相单体增长到定程度,然后被微液滴瞬间俘获,而引发微液滴成核聚合旦颗粒在体系内形成,体系中各组分将重新分配聚合物颗粒通过扩散或碰撞从微液滴中获取单体而高度溶胀转化率达以上时,微液滴消失,体系内只有单体溶胀的聚合物颗粒和由正戊醇和少量组成的混合胶束这些大量的混合胶束正是连续成核的场所在以后的聚合过程中,聚合物颗粒可与混合胶束竞争自由基而继续聚合,这表现为聚合物颗粒内的聚合物链数随聚合的进行而不断增加,聚合物颗粒的分布变宽聚合过程中,特别是在聚合后期,聚合物颗粒易凝集,导致颗粒数比预期的要少由于聚合物颗粒较小,个颗粒内只可能含个自由基,往往在第个自由基进入前,它已向单体链转移,形成的单体自由基往往扩散出颗粒成为解吸自由基,解吸的自由基大多数又被其它的微液滴或聚合物颗粒重新吸附,因此聚合物颗粒内的平均自由基数小于悬浮聚合法改性电泳颗粒法国的等利用反相微悬浮聚合制备了聚合物包裹的核壳结构的颗粒并应用到电泳显示中。首先制备出乙烯基苯苯乙烯交联共聚包覆的电泳颗粒,将硅烷偶联剂对电泳颗粒预处理,增强了聚合物与颗粒的交联作用,使聚合的反应发在颗粒表面,随后引入的丙烯酸的官能团,使制备哈尔滨商业大学毕业设计论文出的颗粒表面具备功能化。使制备出的电泳颗粒均匀分散到含有染料的石蜡溶液中,制备出电泳分散介质用在电泳显示中。试验结果发现聚合物层的厚度对电泳显示的光学性能有重要影响。当聚合物壳的量大于时,会阻碍颗粒在电极之间的移动。然而,聚合物壳的量越大,电泳颗粒的密度越低,沉降也越慢。其次又用反相微悬浮聚合法制备了丙烯酸交联共聚包覆的颗粒,此方法得到的电泳颗粒在电泳显示的电极之间速度变快,响应时间变短。认为反相悬浮聚合体系中,普遍采用的是水溶性引发剂,也有采用油溶性的,但采用油溶性引发剂热力学稳定性好,反应容易控制。分散聚合改性电泳颗粒等利用分散聚合法制备了用聚苯乙烯包覆的复合微球,将颗粒分散在苯乙烯和乙烯基苯内,超声后,将其与含质量分数聚乙烯吡咯烷酮的甲醇混和,超声。最后加入偶氮异丁腈,在条件下反应。缓慢加入甲基丙烯酸,继续聚合反应,所得到的复合微球表面光滑,包覆率最高达到,的含量可高达。凝聚法改性电泳颗粒等采用凝聚法制备出了甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物,包埋的颗粒他们将颗粒均匀的分散到含有的氯仿的溶液中,并且迅速的将分散液倒入到含有稳定剂的聚乙烯醇,与作为乳化剂的十烷基磺酸钠,水溶液中,在常温下进行搅拌,当氯仿完全挥发后,得到的即为电泳颗粒。包覆前的颗粒的粒径在以下,包覆后的电泳颗粒的粒径在之间通过此方法制备出的电泳颗粒的粒径偏大单分散性效果不佳,并且包覆层与之间依靠物理吸附的作用而结合到起,极易导致电泳颗粒的耐溶剂的性能差机械强度较低等自由基接枝法改性电泳颗粒等利用接枝法制成了形状较为规则的白色的电泳颗粒,采用偶联剂甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯的键在乙醇中的氨水的作用下发生水解并且与发生了反应的特性,并且使它偶联到了颗粒的表面,再采用分散聚合的方法在颗粒的表面包埋聚苯乙烯,并将这种颗粒和不经过接枝改性的颗粒直接进行分散聚合包埋后得到的电泳颗粒形貌进行对比,实验结果表明与未改性颗粒相比,改性后的颗粒形状变的更加规则分散性更好,公司也用此方法包覆制备白色电泳颗粒。本节总结了国外电泳颗粒聚合物改性的研究进展,发现国外在白色电泳颗粒的聚哈尔滨商业大学毕业设计论文合物改性方面已经比较成熟,彩色电泳颗粒聚合物改性也有了些进展。本文的主要研究内容综上所述,本文将对电泳颗粒的聚合物改性进行深入的探讨和研究,所以将以下几个方面作为研究重点进行研究。本文针对几种常见且较好地改善了电泳颗